JP5982923B2 - Semiconductor device - Google Patents
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Description
本発明は、半導体チップと接続端子部とをボンディングワイヤにより電気接続した構成の半導体装置に関する。 The present invention relates to a semiconductor device having a configuration in which a semiconductor chip and a connection terminal portion are electrically connected by a bonding wire.
従来の半導体装置には、リードフレームのステージ部の搭載領域面に半導体チップを搭載し、ステージ部の周囲に複数配列されたリードフレームのリード(接続端子部)と半導体チップとをボンディングワイヤにより電気接続したものがある。また、この半導体装置は、ボンディングワイヤが埋設されるように、半導体チップ、ステージ部及び複数のリードを一体に固定する樹脂モールド部を形成して構成されることがある。 In a conventional semiconductor device, a semiconductor chip is mounted on the mounting area surface of the stage portion of the lead frame, and a plurality of lead frame leads (connection terminal portions) arranged around the stage portion are electrically connected to the semiconductor chip by bonding wires. There is something connected. In addition, this semiconductor device may be configured by forming a resin mold portion that integrally fixes a semiconductor chip, a stage portion, and a plurality of leads so that bonding wires are embedded.
ところで、この種の半導体装置において、半導体チップの大きさがステージ部の搭載領域面の面積よりも小さい場合には、あるいは、ステージ部の搭載領域面に対する半導体チップの配置によっては、半導体チップからリードまでの距離が、ステージ部からリードまでの距離と比較して長くなることがある。
そこで、従来では、例えば特許文献1のように、ステージ部(アイランド)の搭載領域面のうち半導体チップ(ペレット)とリード(信号入出力用アウターリード)との間に導電性の中継端子を設け、半導体チップと中継端子との間、及び、中継端子とリードとの間にそれぞれボンディングワイヤを配することで、各ボンディングワイヤの長さを短くすることを図っている。
By the way, in this type of semiconductor device, when the size of the semiconductor chip is smaller than the area of the mounting area surface of the stage portion, or depending on the arrangement of the semiconductor chip with respect to the mounting area surface of the stage portion, the lead from the semiconductor chip is possible. May be longer than the distance from the stage portion to the lead.
Therefore, conventionally, as in Patent Document 1, for example, a conductive relay terminal is provided between the semiconductor chip (pellet) and the lead (signal input / output outer lead) in the mounting area surface of the stage portion (island). The length of each bonding wire is shortened by arranging bonding wires between the semiconductor chip and the relay terminals and between the relay terminals and the leads.
しかしながら、特許文献1に記載の半導体装置では、半導体チップと中継端子との間に配された複数のボンディングワイヤのループ高さが互いに等しいため、相互に隣り合うボンディングワイヤ同士が干渉する、という問題がある。また、相互に隣り合うボンディングワイヤの長さを異ならせることで、ループ高さを相互に異ならせることも考えられるが、この場合には、ループ高さの高いボンディングワイヤの張力が小さくなる。すなわち、ループ高さの高いボンディングワイヤは揺れ動きやすく、隣り合う他のボンディングワイヤと干渉する虞がある。このように、隣り合うボンディングワイヤ同士が干渉することは、特に樹脂モールド部の成形時における溶融樹脂の流れによって生じ易い。
なお、上述した問題は、リードフレームによって構成される半導体装置に限らず、インターポーザ基板等の配線基板の搭載領域面に半導体チップを搭載し、搭載領域面の周囲に複数配列された内部端子面(接続端子部)と半導体チップとをボンディングワイヤにより電気接続した構成の半導体装置にも同様に生じる虞がある。
However, in the semiconductor device described in Patent Document 1, since the loop heights of the plurality of bonding wires arranged between the semiconductor chip and the relay terminal are equal to each other, adjacent bonding wires interfere with each other. There is. Further, it is conceivable to make the loop heights different from each other by making the lengths of the bonding wires adjacent to each other, but in this case, the tension of the bonding wire having a high loop height is reduced. That is, the bonding wire having a high loop height is likely to swing and may interfere with other adjacent bonding wires. Thus, interference between adjacent bonding wires is likely to occur particularly due to the flow of molten resin during molding of the resin mold portion.
The above-described problem is not limited to the semiconductor device constituted by the lead frame, and a plurality of internal terminal surfaces (semiconductor chips are mounted on the mounting region surface of the wiring substrate such as an interposer substrate and arranged around the mounting region surface ( There is a possibility that the same may occur in a semiconductor device having a configuration in which the connection terminal portion) and the semiconductor chip are electrically connected by bonding wires.
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、半導体チップからリード等の接続端子部までの距離がステージ部等の搭載領域面と接続端子部との距離と比較して長くても、相互に隣り合うボンディングワイヤ同士が干渉することを防止できる半導体装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and the distance from the semiconductor chip to the connection terminal portion such as the lead is longer than the distance between the mounting region surface such as the stage portion and the connection terminal portion. Another object of the present invention is to provide a semiconductor device that can prevent bonding wires adjacent to each other from interfering with each other.
上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
本発明の半導体装置は、半導体チップと、該半導体チップを搭載する搭載領域面、及び、該搭載領域面の周囲に配列された複数の接続端子部を有するベース部とを備え、前記搭載領域面のうち前記半導体チップと複数の前記接続端子部との間には、前記複数の接続端子部の配列方向に配列された複数の接合面を有する中継端子部が設けられ、両端が前記半導体チップと前記接続端子部とに接合されると共に、中途部が前記接合面に接合されることで、前記半導体チップと前記接続端子部とを電気接続するボンディングワイヤを有し、複数の前記接合面のうち、少なくとも前記配列方向に沿って互いに隣り合う二つの接合面の高さ位置が、互いに異なることを特徴とする。
なお、この半導体装置では、複数の接合面に一つずつ接合された複数のボンディングワイヤが、接続端子部の配列方向に沿って配列されることになる。したがって、互いに隣り合うと共に高さ位置が互いに異なる二つの接合面にそれぞれ接合された二つのボンディングワイヤは、接続端子部の配列方向に沿って隣り合うことになる。
In order to solve the above problems, the present invention proposes the following means.
The semiconductor device of the present invention includes a semiconductor chip, a mounting area surface on which the semiconductor chip is mounted, and a base portion having a plurality of connection terminal portions arranged around the mounting area surface. A relay terminal portion having a plurality of joint surfaces arranged in the arrangement direction of the plurality of connection terminal portions is provided between the semiconductor chip and the plurality of connection terminal portions, and both ends thereof are connected to the semiconductor chip. The bonding terminal is bonded to the connection terminal portion, and a midway portion is bonded to the bonding surface, thereby having a bonding wire for electrically connecting the semiconductor chip and the connection terminal portion, and a plurality of the bonding surfaces. The height positions of at least two joint surfaces adjacent to each other along the arrangement direction are different from each other.
In this semiconductor device, a plurality of bonding wires bonded one by one to the plurality of bonding surfaces are arranged along the arrangement direction of the connection terminal portions. Accordingly, two bonding wires that are adjacent to each other and bonded to two bonding surfaces that are different from each other in height are adjacent to each other in the arrangement direction of the connection terminal portions.
そして、前記半導体装置においては、複数の前記接続端子部の一部が直線状に配列されると共に、複数の前記接合面の一部が直線配列された前記接続端子部の配列方向に沿って配列され、直線状に配列された複数の前記接合面は、前記直線状の配列方向の中央に位置する前記接合面から前記配列方向の両端に位置する前記接合面に向かうにしたがって、前記接合面の高さ位置が高くなる、あるいは、低くなるように、階段状に配列されていてもよい。 In the semiconductor device, a part of the plurality of connection terminal portions is arranged in a straight line, and a part of the plurality of joint surfaces is arranged along the arrangement direction of the connection terminal portions arranged in a straight line. A plurality of the joint surfaces arranged in a straight line are arranged such that the joint surfaces of the joint surfaces move from the joint surface located in the center of the linear array direction toward the joint surfaces located at both ends in the array direction. They may be arranged stepwise so that the height position becomes higher or lower.
これらの半導体装置によれば、互いに隣り合う接合面の高さ位置を異ならせることで、半導体チップから中継端子部に至る各ボンディングワイヤのループ高さを最小限に抑えたとしても、隣り合うボンディングワイヤのループ高さが互いに異なるので、接続端子部の配列方向に隣り合うボンディングワイヤが互いに干渉することを防止できる。 According to these semiconductor devices, even if the height of the bonding wires from the semiconductor chip to the relay terminal is minimized by changing the height positions of the bonding surfaces adjacent to each other, the bonding between adjacent bonding surfaces is minimized. Since the wire loop heights are different from each other, it is possible to prevent the bonding wires adjacent in the arrangement direction of the connection terminal portions from interfering with each other.
また、半導体チップから中継端子部に至る全てのボンディングワイヤの長さを最小限にすることで、半導体チップと中継端子部との間に張設されたボンディングワイヤの張力が保たれるので、張設されたボンディングワイヤが外力によって揺れ動くことを抑制できる。さらに、本発明では、相互に隣り合う接合面の高さ位置が互いに異なるので、たとえ張設されたボンディングワイヤが外力によって揺れ動いたとしても、接続端子部の配列方向に隣り合うボンディングワイヤが互いに干渉することを防止できる。
例えば、上記構成の半導体装置が、半導体チップ及びベース部を一体に固定する樹脂モールド部を備える場合でも、この樹脂モールド部の成形時における溶融樹脂の流れによるボンディングワイヤの揺れを抑制でき、樹脂モールド部の成形後においてボンディングワイヤが互いに干渉することを防止できる。
Also, by minimizing the length of all the bonding wires from the semiconductor chip to the relay terminal portion, the tension of the bonding wire stretched between the semiconductor chip and the relay terminal portion is maintained, so It is possible to suppress the bonding wire provided from being shaken by an external force. Furthermore, in the present invention, since the height positions of the adjacent bonding surfaces are different from each other, even if the stretched bonding wires are shaken by an external force, the adjacent bonding wires in the arrangement direction of the connection terminal portions interfere with each other. Can be prevented.
For example, even when the semiconductor device having the above configuration includes a resin mold part that integrally fixes the semiconductor chip and the base part, it is possible to suppress the shaking of the bonding wire due to the flow of the molten resin during molding of the resin mold part. It is possible to prevent the bonding wires from interfering with each other after forming the part.
また、前記半導体装置は、前記ボンディングワイヤの中途部が、前記中継端子部にめり込むように前記接合面に接合されていてもよい。
この半導体装置によれば、中継端子部に対してボンディングワイヤを強固に接合することができる。
The semiconductor device may be bonded to the bonding surface such that a midway portion of the bonding wire is recessed into the relay terminal portion.
According to this semiconductor device, the bonding wire can be firmly bonded to the relay terminal portion.
本発明によれば、半導体チップと接続端子部との距離が、搭載領域面と接続端子部との距離と比較して長くても、接続端子部の配列方向に隣り合うボンディングワイヤが互いに干渉することを防止できる。 According to the present invention, even if the distance between the semiconductor chip and the connection terminal portion is longer than the distance between the mounting region surface and the connection terminal portion, the bonding wires adjacent in the arrangement direction of the connection terminal portions interfere with each other. Can be prevented.
以下、図1〜4を参照して本発明の一実施形態に係る半導体装置について説明する。図1及び図2に示すように、この実施形態に係る半導体装置1は、半導体チップ3と、これを搭載する上面(搭載領域面)5aを有するステージ部5と、ステージ部5の周囲に間隔をあけて配列される複数のリード(接続端子部)7と、半導体チップ3及び各リード7を相互に電気接続する複数の接続用ワイヤ(ボンディングワイヤ)9と、半導体チップ3、ステージ部5、リード7及び接続用ワイヤ9を一体に固定する樹脂モールド部11とを備えている。
Hereinafter, a semiconductor device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. As shown in FIGS. 1 and 2, the semiconductor device 1 according to this embodiment includes a
ステージ部5は、平面視矩形の板状に形成されており、リード7は、ステージ部5の各辺の長手方向に沿って直線状に複数(図示例では7つ)ずつ配列されている。なお、これらステージ部5及びリード7は、金属製薄板に形成されるリードフレーム(ベース部)2を構成するものであり、ステージ部5及びリード7の厚さ寸法は互いに等しい。
半導体チップ3は、ステージ部5と同様に平面視矩形に形成されており、半導体チップ3の各辺がステージ部5の各辺に沿うようにステージ部5の上面5aに搭載されている。この搭載状態において、半導体チップ3の各辺から各リード7までの距離は、ステージ部5の各辺からリード7までの距離と比較して長く設定されている。
各接続用ワイヤ9の一端は半導体チップ3の上面3aの周縁に形成された電極パッド(不図示)に接合されており、他端はリード7の上面(内部端子面)7aに接合されている。なお、電極パッドは、半導体チップ3の上面3aの各辺に沿って配列されている。
The
The
One end of each
また、上記構成の半導体装置1において、ステージ部5の上面5aには、各接続用ワイヤ9の中途部を接合する複数の中継端子部20が設けられている。
各中継端子部20は、その全体がシリコーンゴムや発泡ゴム等のようにワイヤボンディング時に用いるキャピラリの先端よりも塑性変形しやすく、かつ、リード7よりも展性が高い絶縁材料によって形成されており、半導体チップ3の各辺と直線配列されたリード7との間に配されている。また、各中継端子部20の突出方向の先端面は、接続用ワイヤ9の中途部を接合する接合面21をなしている。各中継端子部20はこの接合面21を複数有しており、これら複数の接合面21は直線配列されたリード7の配列方向に沿って配列されている。
In the semiconductor device 1 configured as described above, a plurality of
Each
そして、同一の中継端子部20に形成された複数の接合面21は、図2,3に示すように、その配列方向の中央に位置する接合面21Aから両端に位置する接合面21Dに向かうにしたがって、接合面21の高さ位置が高くなるように、階段状に配列されている。なお、図示例においては、中央の接合面21Aの両隣に位置する2つの接合面21Bの高さ位置が互いに等しく、また、2つの接合面21Bの外側に隣り合う2つの接合面21Cの高さ位置が互いに等しい。さらに、両端に位置する2つの接合面21Dの高さ位置が互いに等しい。
上記構成の中継端子部20は、ステージ部5の上面5aに対向する中継端子部20の下面自体に接着性を有するように、あるいは、中継端子部20の下面に接着性を有するテープを設けて構成されてもよいが、例えば別途接着剤によってステージ部5の上面5aに固定されてもよい。
Then, as shown in FIGS. 2 and 3, the plurality of joining
The
そして、図4に示すように、接続用ワイヤ9の中途部は、上記構成の中継端子部20にめり込むようにして接合面21に接合されている。この接合状態において、接合面21には接続用ワイヤ9の中途部が埋設される凹部23が形成されている。なお、図示例において、接続用ワイヤ9の中途部は、その全てが凹部23内に埋設されているが、例えば一部のみがこの凹部23内に埋設されていてもよい。このように接続用ワイヤ9の中途部が凹部23内に埋設されることで、中継端子部20に対して接続用ワイヤ9を強固に接合することができる。
As shown in FIG. 4, the midway portion of the
図2に示すように、樹脂モールド部11は、ステージ部5の上面5a及び側面、リード7の上面7a及び側面の一部、半導体チップ3、中継端子部20、並びに、接続用ワイヤ9を封止している。なお、樹脂モールド部11の側部には、リード7の側面の一部が露出している。また、ステージ部5の厚さ方向に面する樹脂モールド部11の平坦な下面11bには、ステージ部5の下面5b及びリード7の下面7bが外方に露出しており、樹脂モールド部11の下面11bと共に同一平面を形成している。
すなわち、本実施形態の半導体装置1は、所謂QFN(Quad Flat Non-leaded package)として構成されている。
As shown in FIG. 2, the
That is, the semiconductor device 1 of the present embodiment is configured as a so-called QFN (Quad Flat Non-leaded package).
上記構成の半導体装置1を製造する際には、ステージ部5の上面5aに半導体チップ3及び中継端子部20を搭載し(搭載工程)、半導体チップ3と各リード7とをそれぞれ接続用ワイヤ9により接続すればよい(配線工程)。また、これら搭載工程及び配線工程の後に、リードフレーム2を不図示の金型内に配置し、この金型内に溶融樹脂を射出する(モールド工程)ことにより、半導体チップ3、ステージ部5、リード7及び接続用ワイヤ9を一体に固定する樹脂モールド部11を形成すればよい。
When manufacturing the semiconductor device 1 having the above configuration, the
なお、配線工程では、例えば以下の手順でワイヤボンディングを実施すればよい。はじめに、予めキャピラリ(例えば図5参照)の先端にトーチ等により接続用ワイヤ9を溶融したボールを形成した状態で、該ボールを半導体チップ3の上面3aに接合してファーストボンドを形成する。次いで、キャピラリから引き出される接続用ワイヤ9が半導体チップ3の上面3aと中継端子部20の接合面21との間で湾曲したループ形状を形成するように、キャピラリを接合面21に向けて移動させる。
In the wiring process, for example, wire bonding may be performed according to the following procedure. First, in a state where a ball in which the connecting
そして、キャピラリの先端部により接続用ワイヤ9を接合面21に接合する。なお、この接合の際には、接続用ワイヤ9が切断されないようにする。
その後、中継端子部20の接合面21とリード7の上面7aとの間で湾曲したループ形状を形成するようにキャピラリをリード7に向けて移動させた上で、キャピラリの先端部により接続用ワイヤ9をリード7の上面7aに接合してセカンドボンドを形成する。最後に、接続用ワイヤ9を切断することで配線工程が完了する。
なお、上述した配線工程においては、半導体チップ3、中継端子部20、リード7の順番で接続用ワイヤ9を接合しているが、例えば逆の順番で接合しても構わない。また、配線工程においてファーストボンド及びセカンドボンドを形成した後に、接続用ワイヤ9の中途部を接合面21に接合してもよい。
Then, the connecting
Thereafter, the capillary is moved toward the
In the wiring process described above, the
ところで、上述した配線工程において、接続用ワイヤ9を切断することなく、接続用ワイヤ9の中途部が中継端子部20にめり込むように、接続用ワイヤ9を接合面21に接合するためには、例えば図5に示すキャピラリ90を用いることが好ましい。
このキャピラリ90は、円錐筒状に形成され、先端部91に設けられたボンディングワイヤ99(以下、ワイヤ99と呼ぶ。)の導出口93と、導出口93の周囲に設けられた押付面94とを有している。ワイヤ99は、このキャピラリ90の導出口93から自在に繰り出せるようになっている。一方、押付面94は、前述したファーストボンドやセカンドボンドを形成する際に、熱圧着や超音波圧着を実施するための加熱面やホーンの役割を果たす。
By the way, in order to join the connecting
The capillary 90 is formed in a conical cylinder shape and has a lead-out
そして、キャピラリ90の先端部91は、その中心軸Oを含む面で前端側半体部95と後端側半体部96とに分割されている。後端側半体部96は、キャピラリ90の基端部92と一体に形成されている。
前端側半体部95は、キャピラリ90の基端部92に対して中心軸Oに沿う方向(図5において上下方向)に移動可能に取り付けられている。具体的に説明すれば、前端側半体部95は、後端側半体部96に対する前端側半体部95の下方向への突出長さLが、ワイヤ99の径寸法Dに対して同等以上となる位置(第一位置95A)と、ワイヤ99の径寸法Dよりも小さくなる位置(第二位置95B)との間で移動可能となっている。
The
The front end side
また、前端側半体部95は、弾性体(不図示)によって第一位置95Aから第二位置95Bに向かう方向(図5において下方向)に付勢されている。なお、弾性体の具体例としては、例えば、ゴムやバネなどが挙げられるが、前端側半体部95が第一位置95Aから第二位置95Bに近づくほど、弾性体の付勢力が増すものであればよい。
さらに、このキャピラリ90は、ワイヤボンディングの際に前端側半体部95がキャピラリ90の進行方向前方側に位置するように、中心軸Oを中心に回転可能となっている。
Further, the front end side
Further, the capillary 90 is rotatable about the central axis O so that the front end side
上記構成のキャピラリ90を用いて、図6(a)に示すように、ワイヤ99を接続用ワイヤ9として中継端子部20に接合する場合には、前端側半体部95における押付面94を接合面21に押し付けながら矢印i方向(接合面21に沿う方向)に進行させればよい。
ここで、中継端子部20の接合面21部分は、キャピラリ90の先端部91よりも塑性変形しやすく、かつ、リード7よりも展性が高い材料からなるため、前端側半体部95を接合面21に押し付けると、前端側半体部95は、図示例のように弾性体の弾性力に抗って第一位置95Aから少しだけ上方向に移動し、あるいは、第一位置95Aから移動することなく、前端側半体部95の先端部分が中継端子部20にめり込むことになる。なお、弾性体の弾性係数が適切に調整されているため、前端側半体部95がめり込んだ状態でも、ワイヤ99は後端側半体部96によって中継端子部20に押し付けられない。
そして、前端側半体部95を中継端子部20にめり込ませた状態でキャピラリ90を矢印i方向に進行させることで、前端側半体部95の先端部分が接合面21部分を切り裂いて凹部23を形成しながら、ワイヤ99を中継端子部20にめり込ませることができる。ただし、後端側半体部96は、凹部23に入り込むワイヤ99を押し付けないため、この接合に際してワイヤ99が切断されることはない。
6A, when the
Here, the joining
Then, by causing the capillary 90 to advance in the direction of arrow i with the front end
また、例えば図6(b)に示すように、ワイヤ99をリード7に接合してセカンドボンドを形成する場合には、前端側半体部95における押付面94をリード7の上面7aに押し付けるように矢印j方向(斜め下方向)に進行させればよい。
ただし、リード7は、キャピラリ90の先端部91よりも塑性変形しやすいものの、中継端子部20よりも展性が低い材料からなるため、押付面94をリード7の上面7aに押し付けると、前端側半体部95が第二位置95Bまで移動し、ワイヤ99が後端側半体部96によってリード7の上面7aに押し付けられることになる。なお、この押し付け状態では、前端側半体部95の先端部分が少しだけリード7にめり込む。
そして、この押し付け状態において、ワイヤ99を加熱する、あるいは、ワイヤ99に超音波を付与することで、ワイヤ99をリード7に対して熱圧着あるいは超音波圧着で接合することができる。また、この接合後に、キャピラリ90を固定したままワイヤ99を矢印k方向(上方向)に引っ張ることで、ワイヤ99を切断することができる。
なお、半導体チップ3の上面3aにファーストボンドを形成する際も、上述したセカンドボンドの場合と同様の熱圧着あるいは超音波圧着により、ワイヤ99を半導体チップ3の上面3aに接合することが可能である。
For example, as shown in FIG. 6B, when the
However, the
In this pressed state, the
Even when the first bond is formed on the
以上説明したように、本実施形態の半導体装置においては、図2に示すように、相互に隣り合う接合面21の高さ位置が異なっていることで、半導体チップ3から中継端子部20に至る各接続用ワイヤ9のループ高さを最小限に抑えたとしても、隣り合う接続用ワイヤ9のループ高さが互いに異なるので、リード7の配列方向に隣り合う接続用ワイヤ9が互いに干渉することを防止できる。
As described above, in the semiconductor device according to the present embodiment, as shown in FIG. 2, the height positions of the adjacent
また、半導体チップ3から中継端子部20に至る全ての接続用ワイヤ9の長さを最小限にすることで、半導体チップ3と中継端子部20との間に張設された接続用ワイヤ9の張力が保たれるので、張設された接続用ワイヤ9が外力によって揺れ動くことを抑制できる。さらに、相互に隣り合う接合面21の高さ位置が互いに異なるので、たとえ張設された接続用ワイヤ9が外力によって揺れ動いたとしても、リード7の配列方向に隣り合う接続用ワイヤ9が互いに干渉することを防止できる。
例えば、モールド工程における溶融樹脂の流れによる接続用ワイヤ9の揺れを抑制でき、モールド工程後において接続用ワイヤ9が互いに干渉することを防止できる。
以上のことから、半導体チップ3の各辺からリード7までの距離が、ステージ部5の各辺からリード7までの距離と比較して長くても、リード7の配列方向に隣り合う接続用ワイヤ9が互いに干渉することを防止できる。
Further, by minimizing the length of all the
For example, the shaking of the connecting
From the above, even if the distance from each side of the
なお、上記実施形態の半導体装置1においては、中継端子部20全体が電気的な絶縁材料によって形成されるとしたが、少なくともステージ部5の上面5aに対する中継端子部20の接触部分と各接合面21との間で電気的に絶縁されるように構成されればよい。
したがって、例えば図7,8に示すように、中継端子部30は、ステージ部5の上面5aに絶縁材料からなる基台31を設けると共に、基台31の上面に導電性材料からなる導電パッド33を積層して構成されてもよい。この構成の半導体装置4では、導電パッド33の上面が中継端子部30の接合面34をなす。
なお、上記実施形態と同様に半導体チップ3とリード7との間を一本の接続用ワイヤ9により接続する場合には、導電パッド33をリード7よりも展性が高い導電性材料、例えば金、錫、アルミニウム等により形成することが好ましい。この場合、基台31をなす絶縁材料は、展性が高くても低くても構わない。
In the semiconductor device 1 of the above embodiment, the entire
Therefore, for example, as shown in FIGS. 7 and 8, the
When the
また、中継端子部30では、基台31が上記実施形態の中継端子部20と同様の階段状(図3参照)に形成され、様々な高さ位置に設定された基台31の各上面に、同一厚さの導電パッド33がそれぞれ積層されている。そして、複数の導電パッド33からなる複数の接合面34は、上記実施形態と同様に、その配列方向の中央に位置する接合面34Aから両端に位置する接合面34D,34Eに向かうにしたがって、接合面34の高さ位置が高くなるように、階段状に配列されている。なお、図示例においては、中央の接合面34Aの両隣に位置する2つの接合面34B,34Cの高さ位置が互いに等しく、また、両端に位置する2つの接合面34D,34Eの高さ位置が互いに等しくなるように設定されている。
Moreover, in the
さらに、中継端子部30の接合面34部分を導電パッド33により構成する場合には、半導体チップ3とリード7との間が、上記実施形態のように一本の接続用ワイヤ9で接続されなくてもよく、例えば図7,8に示すように、半導体チップ3と中継端子部30とを接続する第一ワイヤ部9A、及び、中継端子部30とリード7とを接続する第二ワイヤ部9Bによって接続されてもよい。言い換えれば、半導体チップ3とリード7とを接続する接続用ワイヤ9は、その中途部において第一ワイヤ部9Aと第二ワイヤ部9Bとに分割して構成されてもよい。
なお、第一ワイヤ部9Aや第二ワイヤ部9Bを配する際に、上記実施形態の配線工程のように、接合面34においてセカンドボンドを形成する場合には、該当する導電パッド33をリード7のように展性が低い導電性材料により形成することが好ましい。
Furthermore, when the joining
When the
なお、図7,8に示す構成においては、半導体チップ3から引き出される一部(図示例では2本)の接続用ワイヤ9が、電気的に同一の役割(例えばグランド配線、電源配線、同一の電気信号の入出力配線としての役割)を果たしている。この場合には、同一の役割を果たす複数(図示例では2つ)の導電パッド33C,33Dをリード7側において互いに連結しておけばよい。そして、複数の導電パッド33C,33Dにそれぞれ第一ワイヤ部9Aを接合し、複数の導電パッド33C,33Dの連結部分35に一つの第二ワイヤ部9Bを接合すればよい。すなわち、この構成では、複数の第一ワイヤ部9A及び一つの第二ワイヤ部9Bによって半導体チップ3とリード7とを接続する接続用ワイヤ9が構成されている。
7 and 8, some (two in the illustrated example)
また、中継端子部20,30の各接合面21,34には、半導体チップ3とリード7とを電気接続する接続用ワイヤ9の中途部のみが接合されるとしたが、これに限ることは無く、例えば図9に示すように、一部の接合面34A,34D,34Eに接地用のボンディングワイヤ39(以下、接地用ワイヤ39と呼ぶ。)が接合されていてもよい。
そして、この構成の半導体装置6において、接地用ワイヤ39の一端は半導体チップ3の周囲近傍に形成された接地用パッド37に接合され、他端は中継端子部30の接合面34に接合されている。この場合、ステージ部5は接地を目的としたものとされ、接地用パッド37はこのステージ部5に電気接続されている。なお、図示例においては、接地用パッド37が半導体チップ3の周囲を囲む矩形環状に形成されているが、例えば半導体チップ3の周囲に複数配列されていても構わない。
Further, only the midway part of the
In the
また、図9における中継端子部30の複数の接合面34は、図7に記載の構成と同様の階段状に配列されている。そして、接続用ワイヤ9が接合された一の接合面34B,34Cの両隣に位置する他の接合面34A,34D,34Eに、接地用ワイヤ39が接合されている。なお、図示例の中継端子部30は、図7,8に記載のものと同様に、基台31上に複数の導電パッド33を積層して構成されているが、例えば上記実施形態の中継端子部20と同様に、上記導電パッド33を設けなくても構わない。
Further, the plurality of joining
これにより、上記接地用ワイヤ39及び接続用ワイヤ9は、それぞれ半導体チップ3側から中継端子部30側に向けて延びるように配され、さらに、接地用ワイヤ39の間に接続用ワイヤ9が配されるように、複数の接合面34の配列方向に沿って交互に配列されている。
以上のように構成された上記半導体装置6では、上記実施形態の場合と同様に、接続用ワイヤ9や接地用ワイヤ39が外力によって揺れ動くことを抑制できる。また、たとえ接続用ワイヤ9や接地用ワイヤ39が揺れ動いたとしても、隣り合う接続用ワイヤ9及び接地用ワイヤ39のループ高さが異なるため、隣り合う接続用ワイヤ9及び接地用ワイヤ39が互いに干渉することを防止できる。
さらに、接続用ワイヤ9が半導体チップ3から出力される電気信号を通す信号用ワイヤであっても、外部からの電磁気的なノイズを接地用ワイヤ39において除去することができ、接続用ワイヤ9のS/N比の向上を図ることができる。
Thereby, the
In the
Furthermore, even if the
また、中継端子部20,30は、いずれも複数の接合面21,34を有するように基台31等によって一体に形成されているが、例えば図10に示すように、中継端子部40は、ステージ部5の上面5aから突出する中継端子41を複数配列して構成されてもよい。この構成では、各中継端子41の突出方向の先端面が1つの接合面42をなしている。
また、この構成では、複数の中継端子41が絶縁材料であればステージ部5の上面5aにそれぞれ直接固定されてもよいが、図示例のように、接着性を有する帯状のテープ43に複数の中継端子41を固定した中継端子部40を構成してもよい。さらに、テープ43が絶縁性を有していれば、複数の中継端子41は導電性材料によって形成されていてもよい。
Moreover, although the
Further, in this configuration, if the plurality of
さらに、同一の中継端子部20,30,40に形成された複数の接合面21,34,42は、その高さ位置が中央の接合面から両端の接合面に向けて順次高くなるように階段状に配列されることに限らず、複数の接合面21,34,42のうち、少なくとも互いに隣り合う二つの接合面の高さ位置が互いに異なっていればよい。
したがって、複数の接合面21,34,42は、例えば、配列方向の中央に位置する接合面から両端に位置する接合面に向かうにしたがって、接合面の高さ位置が低くなるように階段状に配列されてもよい。また、半導体装置1,4,6の厚さ寸法を考慮しなければ、複数の接合面21,34,42は、配列方向の一端に位置する接合面から他端の接合面に向かうにしたがって、接合面21,34,42の高さ位置が順次高くなるように、あるいは、低くなるように階段状に配列されてもよい。さらに、複数の接合面21,34,42は、例えば、その高さ位置が配列方向に沿って高低を繰り返すように配列されてもよい。
Further, the plurality of
Therefore, for example, the plurality of bonding surfaces 21, 34, 42 are stepped so that the height positions of the bonding surfaces become lower from the bonding surface located at the center in the arrangement direction toward the bonding surfaces located at both ends. It may be arranged. If the thickness dimensions of the
また、複数の接合面21,34,42のうち一部については、例えば、隣り合う接合面の高さ位置が互いに等しくてもよい。
なお、互いに隣り合って高さ位置の等しい二つの接合面には、同一の役割を果たし、互いに接触してもよい接続用ワイヤ9(例えばグランド配線やテスト用配線)を接合することが可能である。言い換えれば、互いに隣り合って高さ位置が異なる二つの接合面には、少なくとも互いに異なる役割を果たす接続用ワイヤ9(例えば互いに異なる電気信号用の入出力配線)、すなわち、互いに接触することが好ましくない接続用ワイヤ9が接続されていればよい。
また、上記実施形態では、半導体チップ3とリード7とを電気接続する全ての接続用ワイヤ9が、中継端子部20にも接合されているが、例えば、一部の接続用ワイヤ9だけが中継端子部20に接合され、残りの接続用ワイヤ9は中継端子部20に接合されなくてもよい。
For some of the plurality of bonding surfaces 21, 34, 42, for example, the height positions of adjacent bonding surfaces may be equal to each other.
In addition, it is possible to join connection wires 9 (for example, ground wiring or test wiring) that play the same role and may be in contact with each other on two joint surfaces that are adjacent to each other and have the same height position. is there. In other words, it is preferable that two connecting surfaces adjacent to each other and having different height positions be in contact with each other, ie,
Further, in the above embodiment, all the
なお、本発明の半導体装置は、上記実施形態のものに限らず、例えば各リード7の一部が樹脂モールド部11の側部から突出するQFP(Quad Flat Package)にも適用することが可能である。
また、本発明の半導体装置は、リードフレーム2によって構成されるものに限らず、少なくとも半導体チップ3を搭載する搭載領域面の周囲に、接続用ワイヤ9によって半導体チップ3に電気接続される複数の接続端子部を配列したベース部を備える構成に適用することができる。すなわち、本発明は、例えば図11に示すように、インターポーザ基板等のように内部配線52Cを有する配線基板(ベース部)51の搭載領域面51aに半導体チップ3を搭載し、搭載領域面51aの周囲に複数配列された接続端子部52の内部端子面52Aと半導体チップ3とを接続用ワイヤ9により電気接続した半導体装置8にも適用できる。ここで、搭載領域面51aは、内部端子面52Aが露出する配線基板51の上面のうち内部端子面52Aが形成される領域よりも内側の所定領域を示す面である。
なお、図示例の半導体装置8は、配線基板51の下面51bに露出する接続端子部52の外部端子52Bが平面電極パッドであるLGA(Land Grid Array)を構成しているが、例えば平面電極パッドの代わりにボール状電極を設けたBGA(Ball Grid Array)を構成してもよい。
The semiconductor device of the present invention is not limited to the above embodiment, and can be applied to, for example, a QFP (Quad Flat Package) in which a part of each lead 7 protrudes from the side portion of the
In addition, the semiconductor device of the present invention is not limited to the one constituted by the
In the
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。 As mentioned above, although embodiment of this invention was explained in full detail with reference to drawings, the concrete structure is not restricted to this embodiment, The design change etc. of the range which does not deviate from the summary of this invention are included.
1,4,6,8…半導体装置、2…リードフレーム(ベース部)、3…半導体チップ、5a…上面(搭載領域面)、7…リード(接続端子部)、9…接続用ワイヤ(ボンディングワイヤ)、9A…第一ワイヤ部、9B…第二ワイヤ部、20…中継端子部、21…接合面、30…中継端子部、31…基台、33…導電パッド、34…接合面、40…中継端子部、41…中継端子、42…接合面、51…配線基板(ベース部)、51a…搭載領域面、52…接続端子部
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記搭載領域面のうち前記半導体チップと複数の前記接続端子部との間には、前記複数の接続端子部の配列方向に配列された複数の接合面を有する中継端子部が設けられ、
両端が前記半導体チップと前記接続端子部とに接合されると共に、中途部が前記接合面に接合されることで、前記半導体チップと前記接続端子部とを電気接続するボンディングワイヤを有し、
複数の前記接合面のうち、少なくとも前記配列方向に沿って互いに隣り合う二つの接合面の高さ位置が、互いに異なることを特徴とする半導体装置。 A semiconductor chip, a mounting area surface for mounting the semiconductor chip, and a base portion having a plurality of connection terminal portions arranged around the mounting area surface;
Between the semiconductor chip and the plurality of connection terminal portions in the mounting area surface, a relay terminal portion having a plurality of joint surfaces arranged in an arrangement direction of the plurality of connection terminal portions is provided,
Both ends are bonded to the semiconductor chip and the connection terminal portion, and a midway portion is bonded to the bonding surface, thereby having a bonding wire for electrically connecting the semiconductor chip and the connection terminal portion,
Among the plurality of bonding surfaces, at least two bonding surfaces adjacent to each other along the arrangement direction have different height positions.
直線状に配列された複数の前記接合面は、前記直線状の配列方向の中央に位置する前記接合面から前記配列方向の両端に位置する前記接合面に向かうにしたがって、前記接合面の高さ位置が高くなる、あるいは、低くなるように、階段状に配列されていることを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。 Some of the plurality of connection terminal portions are arranged in a straight line, and some of the plurality of joint surfaces are arranged along the arrangement direction of the connection terminal portions arranged in a straight line,
A plurality of the joint surfaces arranged in a straight line form a height of the joint surface from the joint surface located in the center of the linear array direction toward the joint surfaces located at both ends in the array direction. 2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the semiconductor devices are arranged in a stepped manner so that the position becomes higher or lower.
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